Sepsis, enfeksiyona ve travma sonrası stres bozukluğu (PTSD) gibi zihinsel sağlık sorunlarına karşı yaşamı tehdit eden bir yanıttır. Mühendis ve doktorlardan oluşan bir ekip, California San Diego Üniversitesi insanlarda servikal sinir aktivitesini invaziv olmayan bir şekilde ölçmek için esnek, yapışkanla entegre bir cihaz geliştirdi. Bu araç, sepsisli hastalara yönelik tedavileri bilgilendirmek ve iyileştirmek için potansiyel olarak kullanılabilir.
Çalışma, vagus sinirinin bağırsağı karın boşluğuna bağlayan üst kısmı olan servikal vagus sinirinin çok sayıda ve temel işlevine dayanıyor. beyin. Servikal vagus siniri, bağışıklık tepkisi ve sindirim gibi hayati bedensel süreçleri izler, yakındaki iç organların sağlığı hakkında bilgi iletir ve ruh hali ve sinir bozuklukları gibi ciddi psikiyatrik durumlarda rol oynar. kaygı bozuklukları.
Bu, bilim adamlarının, farklı otonomik veya istemsiz sinir sistemi zorlukları karşısında dikkate değer ölçüde tutarlı olan otonomik (savaş veya kaça karşı dinlenme ve sindirme) biyotiplerin servikal elektronörografik kanıtlarını ilk kez tanımlamasıdır.
Bilim insanları, yeni cihazın boynun ön alt kısmından sırtın üst kısmına kadar uzanan esnek elektrot dizisini kullanarak çeşitli sinirlerdeki elektriksel aktiviteyi kaydedebiliyor. Gerçek zamanlı veri görselleştirmesi, entegre bir kullanıcı arayüzü sayesinde mümkün oluyor ve insanlar, özel olarak oluşturulmuş bir algoritmada, sinir sistemlerinin strese nasıl tepki verdiğine göre gruplandırılıyor.
Bilim insanları, insan otonomik biyotiplerini veya istemsiz sinir sistemleri strese benzer şekilde tepki veren hasta gruplarını araştırmak için çalışma deneklerinin ellerini buzlu suya koymasını ve tutmasını, ardından da zamanlı nefes egzersizi yapmasını gerektiren bir dizi test gerçekleştirdi. Buzlu su testi öncesinde ve sonrasında ve nefes egzersizi sırasında, dizi deneklerin kalp atış hızını ve servikal sinir sinyallerini veya elektronörografiyi kaydetti.
Çalışma katılımcılarının tutarlı bir şekilde iki farklı biyotip grubuna ayrıldığı bulundu: her iki test sırasında sinirsel ateşleme ve kalp atış hızları artanlar ve zıt eğilim sergileyenler. Cihazın benzersiz algoritması, belirli sinir kümelerinin buzlu suyun neden olduğu ağrı gibi stres faktörlerine ve terleme ve zamanlı nefes alma mücadelesiyle ilişkili artan kalp atış hızı gibi fiziksel semptomlara verdiği yanıttaki farklılıkları belirledi.
Ortak yazar Todd Coleman, Ph.D., UC San Diego Jacobs Mühendislik Okulu Biyomühendislik Bölümünde profesör, şuraya, "Sonuçlar heyecan verici. Dizi, otonom sinir sistemi aktivitesini kaydedebiliyordu ve stres testi zorlukları karşısında tutarlı otonomik tepkiler gözlemlemek bizi hoş bir şekilde şaşırttı. Ancak sensör yeteneklerimizi daha büyük popülasyonlarda göstermek için daha fazla çalışmaya ihtiyaç var."
"Elektrot dizilimi, soğuk su mücadelesinin yarattığı stres ve acıya yanıt olarak harekete geçen sinirleri tam olarak tanımlayamasa da, bunun bir gün TSSB ve travma sonrası stres bozukluğu gibi durumların teşhis ve tedavisinde yardımcı olacağını umuyoruz. septisemi".
"Yeni cihazları eninde sonunda klinisyenlere hastaların tedaviye yanıtını ölçmede yardımcı olabilir. TSSBFarkındalık meditasyonu sırasında vagus sinirindeki sinirsel ateşlemeyi izleyerek uygulanan derin nefes egzersizleri gibi.
Bilim adamları ayrıca diziyi laboratuvar dışına yerleştirilebilecek kablosuz, giyilebilir bir sensör için ek donanımla entegre etmeyi planlıyor. Şimdi hastane içi sepsis tespiti klinik araştırması için planlar geliştiriyorlar.
Dergi Referans:
- Bu, Y., Kurniawan, JF, Prince, J. ve diğerleri. Sıralı bir otonomik stres mücadelesi sırasında servikal elektronörografi yapabilen esnek bir yapışkan yüzey elektrot dizisi. Sci Rep 12, 19467 (2022). DOI: 10.1038 / s41598-022-21817-w
